BOLETIN Nº 6 – DINÁMICA (III) – Física 4º de ESO

BOLETIN Nº 6 – DINÁMICA (III) – Física 4º de ESO – Curso 2010/11
1. Desde el alto de un plano inclinado de 30º sobre la horizontal se deja caer un cuerpo de 2 Kg para que deslice por él.
La longitud del plano es de 10 m y el coeficiente de roce, 0,2. Determinar: a) la fuerza que favorece el movimiento; b) a
fuerza de roce; c) la aceleración de caída; d) el tiempo que tarda en llegar al final del plano; e) la velocidad con la que
llega al final del plano.
Rta: a) 10 N; b) 3,4 N; c) 3,3 m/s2; d) t=2,4 s; e) 7,9 m/s
2. Desde la base de un plano inclinado de 45º de inclinación, aplicamos una fuerza constante (F), para que partiendo del
reposo una masa de 5 Kg llegue a lo alto del plano con una velocidad de 30 Km/h.
Sabemos que el plano tiene un µ de 0,3, y que la altura del plano es de 20 m. Con esos datos, determina:
a. Aceleración del objeto. b. Tiempo que tarda en subir. c. Valor de la fuerza aplicada. d. Sí al llegar a lo alto, se
dejara resbalar por el plano, con que velocidad llegaría al fondo?.
3. Situamos un cuerpo en una pendiente de 35 % de inclinación, con ese único dato intenta determinar el mínimo valor
del µ para que objeto no resbale.
4. Situamos un cuerpo de 10 Kg sobre un plano inclinado de 30º sobre la horizontal (inclinación); si suponemos que no
existe roce, determina:
a. Que fuerza hay que aplicar para subida con velocidad constate.
b. Que fuerza hay que aplicar para baje con velocidad constate.
c. Que fuerza hay que aplicar para subida con una a =2 m/s 2.
d. Que fuerza hay que aplicar para baje con una a =2 m/s2
Rta: a) 50 N; b) 50 N; c) 70 N; d) 30 N
5. Situamos un cuerpo sobre un plano inclinado de 4º sobre la horizontal. Determina:
a. Valor límite del µ para que el cuerpo comience a resbalar.
b. Con qué aceleración descenderá el cuerpo sí µ es de 0,03?.
c. Cuánto tiempo tardará en recorrer 100 m?.
d. Cuál será entonces su velocidad?.
Rta: a) µ 0,07; b) 0,4 m/s2; c) 22,36 s; d) 8,94 m/s
6. Por un plano inclinado de 30º cae un cuerpo con una aceleración de 5 m/s 2, razona sí existe roce o no.
7. Se quiere determinar el coeficiente de roce entre una canica y el mármol. Usamos una pieza de mármol de 7 m de
largo; para eso elevamos poco a poco un extremo de la pieza y observamos como comienza a deslizar la canica. Sí
comienza a deslizar cuando la inclinación del mármol es de 20º. Calcula:
a. Cuál es el valor del coeficiente de roce?.
b. Sí inclináramos el mármol 60º y se dejara la canica en su parte mas alta, con qué velocidad llegaría al final?.
8. Se lanza hacia arriba sobre un plano inclinado de 38º un bloque de 4 Kg con una velocidad inicial de 45 Km/h.
Transcurridos por 5 s, el bloque comienza a resbalar hacia abajo hasta el punto de partida. Calcula:
a. Coeficiente de roce.
b. Velocidad del bloque cuando vuelve a la posición inicial.
9. El coeficiente de roce entre un cuerpo de 800 Kp y un plano inclinado de 13º resulta ser de 0,6. Calcula el valor de una
Fuerza paralela al plano que se aplicará sobre el cuerpo para que este descienda por el plano con velocidad
constante.
10. Dada la siguiente situación:
Siendo las masas: A = 2 Kg y B = 7 Kg, determina:
a. Aceleración del sistema.
b. Tensión de la cuerda.
c. Altura que alcanza A en 10 segundos.
11. Basándote en la figura anterior (Ej. 10), determina:
a. Fuerza que habría que aplicar sobre A para que el sistema no se moviese.
b. Que masa añadirías sobre A para que B ascienda 3 m (altura) en 15 s, partiendo del reposo.
12. Según la siguiente figura:
Siendo las masas: A= 1 Kg y B = 5 Kg, determina:
a. Se moverá el sistema?. Si es así determina su aceleración.
b. Que fuerza aplicarías sobre A, para que B ascienda 1 m en un
segundo.
c. Que fuerza aplicarías para que el sistema se moviese con
movimiento uniforme.
13. Fíjate en la siguiente figura:
Siendo las masas: A= 5 Kg y B = 2,5 Kg, determina:
a. En que sentido se moverá el sistema. Demuéstralo.
b. Aceleración del movimiento.
c. Altura que recorren los dos en 25 s.
d. Que fuerza, y sobre qué cuerpo, aplicarías una fuerza
paralela al plano sentido hacia abajo, para que el sistema
permaneciese inmóvil.
14. En el siguiente esquema:
Siendo las masas: A= 2 Kg y B = 8 Kg, determina:
a. Aceleración del sistema.
b. Fuerza que aplicarías sobre A para que B ascienda 6 m
de altura en 10 segundos.
c. Cuanto debería valer la masa de A para que el sistema
no se moviese.
15. Calcula la fuerza con la que se atraen el Sol y la Tierra, sabiendo que la masa del sol es de 2·10 30 Kg y la de la Tierra
de 6·1024 Kg y a distancia que separa a los dos astros es de 150 millones de Kilómetros.
Rta: 3,56.1022 N
16. Sí el radio de la Tierra mide 6370 Km y la suponemos esférica, calcula la masa de nuestro planeta.
17. Un satélite artificial describe una órbita circular a una altura de 3500 Km Calcula la velocidad de translación del
satélite.
Rta: 9834,94 m/s
18. Calcula el radio de la órbita de un satélite geoestacionario.
Soluc: 42300 Km
19. Calcula, en valor absoluto, la fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre un cuerpo situado a 12 000 km del centro
del planeta, si la masa de este cuerpo es 3·106 kg. Considera ambas masas puntuales.
Datos: MTierra= 6·1024 Kg, G= 6,67·10-11
Rta: 8,37·108 N
20. La masa del planeta Júpiter es, aproximadamente, 318 veces la de la Tierra y su diámetro es 11 veces mayor.
Calcula el peso en ese planeta de un astronauta cuyo peso en la Tierra es 750 N.
Rta: 1971 N
21. Un satélite orbita alrededor de la Tierra, a 5 000 km de la superficie. Calcula la velocidad con que se mueve en su
órbita.
Datos: Radio de la Tierra = 6 370 km Masa de la Tierra = 5,98 · 1024 kg G= 6,67·10-11
Rta: 5923 m/s
22. Calcula la velocidad angular de rotación con que debe girar un satélite artificial alrededor de la Tierra, para que lo
haga en una órbita cuyo radio sea doble que el radio de la Tierra. Datos: Radio de la Tierra = 6 370 km ; g = 9,8 m/s2
Rta: 4,39·10-4 rad/s
23. La masa de la Luna es 1/81 de la masa de la Tierra. ¿Cuál es la aceleración de la gravedad sobre la superficie de la
Luna? Datos: RT = 6 370 km; gT = 9,8 m.s-2; RL = ¼ RT
24. Admitiendo que la Tierra es una esfera de 6 370 km de radio y masa 5,98. 1024 kg, determinar la aceleración a que
estará sometido un cuerpo dejado libre en el ecuador y a qué altura sobre la superficie tendrá la mitad de aceleración que
en la propia superficie.
25. El planeta Marte tiene un radio igual a 0,53 veces el de la Tierra. Su satélite Fobos describe una órbita circular de
radio 2,77 RM en 7 h, 39 min, 14 s, aproximadamente. Calcular la aceleración de la gravedad en la superficie de Marte.
Dato: RT = 6 370 km
26. Sabiendo que la Tierra tarda 365 días en dar una vuelta alrededor del Sol y que su distancia media es de 1,49. 10 8
km, obtener la masa del Sol suponiendo que la órbita es circular. Sol: 6,20. 10 28 kg.